CN109039381B - 一种针对dl/t645通讯协议的低压电力线宽带载波通信的加密方法 - Google Patents

一种针对dl/t645通讯协议的低压电力线宽带载波通信的加密方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种针对DL/T645通讯协议的低压电力线宽带载波通信的加密方法，该方法包括将一帧DL/T645通信协议的报文中控制码区域、数据长度区域以及数据域区域的数据值分别抽取后，进行反序重组得到一组加密数据；把一组加密数码的数据值以每个字节为单位分别加一个秘钥字组成新的一组加密数据；将新的一组加密数据的数据值改为二进制编码后，整体向右移1位；对位移后的加密数据的数据值按位取反；将按位取反后的加密数据的数据值分别放回控制码区域、数据长度区域以及数据域区域中，同时对报文进行重新计算CRC校验。本发明具有防止被外部通信拦截干扰、进一步防止外部的暴力攻击以及保证数据传输安全的特点。

Description

一种针对DL/T645通讯协议的低压电力线宽带载波通信的加 密方法
技术领域
本发明涉及低电压电力线宽带载波通信领域，具体地说，是涉及一种针对DL/T645通讯协议的低压电力线宽带载波通信的加密方法。
背景技术
低压电力线载波通信是电力通信系统中最基本的一种通信方式，它不需単独架设线路和维护线路，是利电力线作为传输通道，而且电力线路结坚固，因此电力线载波通信也是电力系统中特有的通信方式，目前已广泛应用于大型电网的集中抄表、个人家庭的智能家居、智能楼宇等领域。然而低压电力线网络结构和负荷复杂、工作环境恶劣、信号衰减大，低压电力线信道噪声干扰和时变衰减是其固有的缺陷，这造成了电力线传输数据速率较低、可靠性也比较差严重制约了电力线载波通信技术推广应用。目前国家正在大力推动智能电网的建设，而低压载波通信作为一种解决 智能电网中存在的“最后一公里”问题的重要技术手段，将会发挥越来越大的作用。
电力线载波通信分窄带载波和宽带载波两种传输方式，窄带载波通信传输带宽窄、通信传输速率低、传输距离远等特点；宽带载波则具有带宽较宽、传输速率高、传输距离短等特点。作为“最后一公里”的通信通道，宽带载波的传输距离也完全满足，因此，宽带电力线载波逐渐成为现代电力线通信的主流。
但是，宽带电力线载波在数据传输的过程中也受到外部的通信干扰，大大降低了电力线载波通信的成功率及可靠性。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种防止外部的通信干扰、提高电力线载波通信的成功率以及可靠性的针对DL/T645通讯协议的低压电力线宽带载波通信的加密方法。
为了实现上述的第一目的，本发明提供的一种针对DL/T645通讯协议的低压电力线宽带载波通信的加密方法包括：将一帧DL/T645通信协议的报文中控制码区域、数据长度区域以及数据域区域的数据值分别抽取后，进行反序重组得到一组加密数据；把一组加密数码的数据值以每个字节为单位分别加一个秘钥字组成新的一组加密数据；将新的一组加密数据的数据值改为二进制编码后，整体向右移1位；对位移后的加密数据的数据值按位取反；将按位取反后的加密数据的数据值分别放回控制码区域、数据长度区域以及数据域区域中，同时对报文进行重新计算CRC校验。
由上述方案可见，本发明针对DL/T645通信协议，通过对一帧DL/T645通信协议的报文中控制码区域、数据长度区域以及数据域区域的数据值进行反序重组、秘钥字叠加、移位、取反等加密方式，实现对电力载波通信的数据进行加密，防止被外部通信拦截干扰，也可以进一步防止外部的暴力攻击，保证数据传输的安全。
一个优选的方案是，将报文中的控制码区域、数据长度区域以及数据域区域的数据值分别抽取后，先把数据值以一个字节为单位从左到右依次排列，再进行所述反序重组，所述反序重组包括将所述从一个字节为单位左到右依次排列的数据值改为以一个字节为单位从右到左依次排列。
可见，能够通过改变多个数据值的从左到右的排列顺序达到反序重组的目的。
附图说明
图1是现有的DL/T645通信协议帧格式。
图2是本发明一种针对DL/T645通讯协议的低压电力线宽带载波通信的加密方法中一帧DL/T645通信协议报文中控制码区域、数据线长度区域以及数据域区域的具体数据值。
图3是本发明一种针对DL/T645通讯协议的低压电力线宽带载波通信的加密方法演示过程中的各个数据组以及相应的数据值。
图4是本发明一种针对DL/T645通讯协议的低压电力线宽带载波通信的加密方法的流程图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参见图1，是现有的DL/T645通信协议帧格式，其中包括控制码区域1、数据域长度区域4、数据域区域6以及校验码区域8，其中控制码1占1个字节、数据域长度区域4为L且占1个字节、数据域区域6占L个字节、校验码区域8占1个字节。
本实施例中，结合图2所示的一帧DL/T645通信协议的报文中，控制码区域1的数据值为“11”，数据域长度区域4的数据值为“04”，数据域区域6的数据值为“33 33 34 33”，校验码区域8的数据值为“C6”。
图3为本实施例加密过程中的各个数据组以及数据组中的数据值，包括数据组a、数据组b、数据组c、数据组d、数据组e以及数据组f，其中，数据组a中的数据值为“11 04 3333 34 33”，数据组b中的数据值为“33 34 33 33 04 11”，数据组c中的数据值为“88 89 8888 59 66”，数据组d中的数据值为“10001000 100010001 10001000 10001000 0101100101100110”，数据组e中的数据值为“0 10001000 100010001 10001000 10001000 0101100101100110”，数据组f中的数据值为“1 01110111 01110110 01110111 01110111 1010011010011001”，数据组g中的数据值为“17 77 67 7A 69 9”。
下面再结合图4介绍一种用于低电压电力线宽载波通信的加密方法。首先，将图2中的一帧DL/T645通信协议报文中控制码区域1的数据值即“11”、数据长度区域4的数据值即“04”、数据域区域6的数据值即“33 33 34 33”抽取出来后，按从左到右的顺序排列后得到数据组a，再将上述数据值a的数据值按从右到左的顺序取反重组后，得到加密数据组b，即执行步骤S1。其中，报表中各个区域中的数据值的编码都是十六进制。
接着，把上述加密数据组b的数据值以每个字节为单位分别加一个密钥字例如0x55组成一组新的加密数据组c，即执行步骤S2。
接着，将上述新的加密数据组c的数据值改为二进制编码后，得到一组加密数据组d，然后，在加密数据组d的数据值中，按从左到右的顺序，在左边增加一个数值“0”，使得加密数据组d的数据值整体向右位移1位，得到加密数据组e，即执行步骤S3。
再接着，将上述加密数据组e的数据值按位取反后得到加密数据组f，即执行步骤S4。
最后，执行步骤S5，把加密数据组f中的数据值的编码改为十六进制后得到最终的加密数据组g，将加密数据组g放回到上述报文的相应位置中，即数据组“17”放回到控制码区域1中、数据组“77”放回到数据域长度区域4中、数据组“6777 7A69 9”放回到数据域区域6中，最后重新对整个报文中的数据值进行重新计算CRC校验，即计算出校验码区域8中的数据值，保证DL/T645通信协议数据帧的合法性。
由上述可见，本实施例能够通过对一帧DL/T645通信协议的报文中控制码区域、数据长度区域以及数据域区域的数据值进行反序重组、秘钥字叠加、移位、取反等加密方式，实现了对电力载波通信的数据进行加密。
最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，任何通过对一帧DL/T645通信协议的报文中各个区域的数据值进行反序重组、秘钥字叠加、移位、取反等加密方式也包括在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (2)

1.一种针对DL/T645通讯协议的低压电力线载波通信的加密方法，其特征在于，该方法包括：
将一帧DL/T645通信协议的报文中控制码区域、数据长度区域以及数据域区域的十六进制数据值分别抽取后，从左到右的顺序排列，然后进行反序重组得到一组加密数据；
把所述一组加密数据 的数据值以每个字节为单位分别加一个秘钥字组成新的一组加密数据；
将所述新的一组加密数据的数据值改为二进制编码后，整体向右移1位；
对位移后的加密数据的数据值按位取反；
将按位取反后的加密数据的数据值的编码改为十六进制，分别放回所述控制码区域、数据长度区域以及数据域区域中，同时对所述报文进行重新计算CRC校验。
2.根据权利要求1所述的一种针对DL/T645通讯协议的低压电力线载波通信的加密方法，其特征在于：
所述将报文中的控制码区域、数据长度区域以及数据域区域的数据值进抽取后，先把所述数据值以一个字节为单位从左到右依次排列，再进行所述反序重组，所述反序重组包括将从一个字节为单位左到右依次排列的数据值改为以一个字节为单位从右到左依次排列。
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